国内外无损检测技术的现状与发展 夏纪真

国内外无损检测技术的现状与发展
夏纪真
（2011年7月）
无损检测资讯网
一.概述（一）世界无损检测技术的起源与发展
无损检测技术是以物理现象为基础的，回顾一下世界无损检测技术的起源，都是一种物理现象被发现后，随之进行深入研究并投入应用，一般的规律往往首先是在医学领域、军工领域应用，然后推广到工业领域应用。

下面我们来回顾一下部分无损检测技术的起源。

射线检测 1895年11月德国渥茨堡大学教授伦琴发现X射线（伦琴射线），随后在医学领域得到应用；
1896年法国贝克勒尔发现γ射线；
1898年居里夫妇从铀矿中分离出镭
1900年法国海关首次应用X射线检查物品；
1919年英国卢瑟福用α粒子轰击氮原子打出质子，进而建立起第一个核反应装置；
1920年前后X射线开始在工业领域应用；
1939年发现铀裂变现象，此后人工制造的放射性同位素逐渐进入γ射线检验领域；
1946年携带式X射线机诞生
超声检测 1830年已经有利用机械装置人工产生超声波的实验（达到24000Hz）
1914-1918年已经开始利用声波反射的性质探测水下舰艇的研究
1943年出现商品化脉冲回波式超声波探伤仪
涡流检测 1824年加贝（Gambey）用实验发现金属中有涡电流存在，几年后佛科（Foucauit）确认了涡电流的存在；
1831年法拉第（Faradey）发现电磁感应现象；
1865年麦克斯韦完成法拉第概念的完整数学表达式，建立电磁场理论；
1879年休斯（D.E.Hughes）首先将涡流用于实际金属材料分选；
1921~1935年涡流探伤仪和涡流测厚仪先后问世；
1930年实现用涡流法检验钢管焊接质量；
50年代初期德国福斯特（Forster）开创现代涡流检测理论和设备研究新阶段，涡流检测技术开
始正式进入实用阶段
磁粉检测 1868年英国应用漏磁通探测枪管上的不连续性；
1876年应用漏磁通探测钢轨的不连续性；
1918年美国开创磁粉检测首例；
1930年德国福斯特（Forster）将磁粉检测正式引入工业领域；
1933年提出漏磁检测设想；
1947年第一套漏磁检测系统研制成功
渗透检测 1930-1940年代：煤油、“油-白法”、有色染料作为渗透剂的渗透检测方法出现
1941荧光染料的发现与应用，采用紫外线辐照显示，吸收剂-显像剂应用
1950出现以煤油与滑油混合物作为荧光液的荧光渗透检测
1960后出现自动流水线，水基渗透液和水洗法技术，开始关注对氟、氯、硫的控制
微波检测 1948年微波被首次用于工业材料测试
世界无损检测技术的发展历史可以大致上以二次世界大战为重要的转折点：二战前已经起步并开始得到少量的初步应用，在二战期间由于医学和军事的需要得到迅速发展，在二战后随着工业生产技术的迅猛发展，特别是近代和现代机械制造、电子技术、计算机技术的迅猛发展，现代无损检测技术已经发展到了很高的水平。

（二）我国的无损检测技术发展历史
我国的无损检测技术实际上从20世纪40年代起就已开始在一些机械工业领域中得到少量应用，但是由于历史的原因，并没有发展起来。

新中国成立后，在20世纪50年代初，首先在军工领域（特别是航空工业）以及和军工相关的重工业领域和科研机构开始注重X射线、磁粉、渗透、超声等无损检测技术的应用，其中不少工作是在苏联专家指导下进行，当年一批年轻人加入到了无损检测技术行业，成为今天被我们尊称为我国无损检测
界的“爷爷辈”，他们为我国无损检测技术的起步和发展做出了卓越的贡献。

下面是我国无损检测技术发展的部分历史资料：
超声检测 1951-1954年航空工业系统（如沈阳飞机制造厂和飞机发动机制造厂以及相关的研究所）、机械工业系统的上海综合实验所（上海材料研究所前身）、中国科学院长春机电研究所、哈尔滨
锅炉厂、富拉尔基重型机器厂等开始陆续引进苏联、德国的超声波探伤仪；
1954-1955年长春机电研究所开办超声波探伤技术及仪器调试及试制培训班；
1957年上海中原无线电厂仿制苏联超声波探伤仪成功；
1958年江南造船厂仿制出中国第一台电子管式脉冲回波超声探伤仪“江南I、II、IIB型”；
1959年富拉尔基重型机器厂首先制造出超声探伤试块；
1960年富拉尔基重型机器厂、上海综合实验所已经开始了超声探头的研制；
1962年汕头无线电厂（汕头超声波仪器厂前身）以姚锦钟为首研制成功TS-II工业用电子管
式脉冲回波超声探伤仪和TS-I医用超声诊断仪；
20世纪60年代初期，国产的金属胶接质量检测仪研制成功；
1988年5月中国科学院武汉物理数学研究所的武汉科声技术公司（后为武汉中科创新技术有
限公司）蒋危平主持研制出我国第一台数字超声探伤仪；
2008年后，国产超声相控阵、TOFD以及空气耦合等最新技术的超声检测仪器相继面世
射线检测 1954年上海锅炉厂引进匈牙利X射线机；
1957年哈尔滨锅炉厂引进苏联60Coγ射线机；
1959年上海探伤机厂试制成功我国第一台工业用X射线探伤机；
1960年丹东射线仪器厂试制成功工业用X射线探伤机和X射线管；
1963年上海材料研究所张企耀研制成功60Coγ射线探测铸铁装置；
1964年上海锅炉厂引进英国137Csγ射线检测装置；
1973-1989年我国X射线机进入大发展时期；
进入21世纪后，国产工业X射线实时成像检测系统、工业CT（关键部件仍为进口）已经有
了很大发展，成为应用较普遍的检测设备，X、γ射线机的性能、结构也都有了很大改善
磁粉检测 20世纪30年代的旧中国可能已经有关于进行磁粉探伤的记录，1949年以前，上海综合实验所（上海材料研究所前身）已经有美国进口的台式磁粉探伤机（蓄电池式直流磁粉探伤机）；
1949年新中国成立后，国内利用变压器（包括交、直流电焊机）作为交流电源的触棒法磁粉
检测焊缝已经较为普遍；特别是在军工行业和重型机械行业在苏联专家帮助下已经将磁粉探
伤技术开始应用于产品检测；
1957年上海联达华光仪器厂（上海探伤机厂前身）杨百林试制成功我国第一台手提式交直流
磁粉探伤机；
1958年上海探伤机厂杨百林试制成功台式磁粉探伤机；
20世纪60年代我国进入仿制国外磁粉探伤机的时期；
20世纪70年代我国进入磁粉探伤机系列化、半自动化、磁粉检测辅助器材完善化的时期
渗透检测 1949年以前，上海综合实验所（上海材料研究所前身）已经使用煤油的渗漏检测（白垩法）；
1949年新中国成立后，工业领域应用的渗透检测是以煤油+滑油或机油+煤油为渗透剂；特
别是军工行业和重型机械行业在苏联专家帮助下已经将渗透探伤技术开始应用于产品检测；
1960后开始采用荧光黄作染料的荧光渗透检测；
1964年以后国内自行研制的渗透检测材料投入应用，以沪东造船厂陈时宗等研制成功的着色
渗透剂为代表……
1970年后国产荧光染料YJP-15出现，开始生产自乳化型和后乳化型荧光渗透液
涡流检测 1960年国内多个单位开始了涡流检测技术的研究；
1963年上海材料研究所王务同研制出我国首台涡流检测装置；
1993年爱德森（厦门）电子有限公司研制出亚洲首台全数字式涡流检测仪；
进入21世纪后，如阵列涡流检测技术、脉冲涡流检测技术、远场涡流检测技术、三维电磁场
成像技术等最新涡流检测技术的商品化国产仪器陆续面世
声发射检测 20世纪60年代末70年代初中国科学院沈阳金属研究所首先开始声发射技术的研究与应用并
研制了我国第一台声发射仪器……
其他 1963年在河北省北戴河举办了全国第一次无损探伤技术学习班；一批物理专业毕业的大学生开始进入无损检测技术界，成为我国无损检测技术发展历史中的骨干力量；
1964年上海锅炉厂开始应用氦质谱仪检漏；
1964年4月第一机械工业部举行了首次全国无损探伤会议；
1977年丹东仪表研究所创刊《无损检测》-改名《无损检测技术》-改名《检测与评价》-改名
《无损探伤》，作为辽宁省无损检测学会会刊；
1978年11月中国机械工程学会无损检测学会成立；
1978年上海材料所增开《理化检验通讯-无损检测》，1979年创刊《无损检测》作为中国机
械工程学会无损检测分会会刊；
1980年南昌航空工业学院首创开办无损检测本科专业（1982年招收第一届），随后开办了无
损检测干部专科（1987年招收第一届）、函授大专（1987年招收第一届）、专业证书班（1989
年招收第一届）；
1981年首届射线检测II级人员培训与资格鉴定班在南昌航空工业学院举办；
1982年首届超声检测II级人员培训与资格鉴定班在北京重型电机厂举办；
1985年昆明师范专科首创开办无损检测成人大专（2年制）；
注：我国无损检测技术发展史料可参见中国机械工程学会无损检测分会编辑的《中国无损检测年鉴》。

我国的无损检测技术发展大体上可以分为四个阶段：
1.20世纪50年代：新中国成立后的起步阶段，主要在军工领域（特别是航空工业）以及和军工相关的重工业领域和科研机构开始X射线、磁粉、渗透、超声等常规无损检测技术的应用；
2.20世纪60年代：我国无损检测技术在机械工业领域开始推广应用，国产无损检测设备与器材陆续研制成功并投入应用；除了常规无损检测技术的应用外，也开始了新型无损检测技术的研究与应用；
3.20世纪70年代：无损检测技术在我国工业领域开始普遍应用，从事无损检测技术工作的人员快速增加；
4.20世纪80年代以后：随着我国的改革开放形势不断深入发展，加入WTO，与国际接轨越来越紧密，我国的无损检测技术进入了全盛发展时期，在世界上也在扮演越来越重要的角色。

二.我国无损检测领域的目前状况：
1.涉及无损检测技术应用的一些相关数字：
至2011年5月份止，根据《无损检测资讯网》搜集调查的数字和估计：
a.应用无损检测技术的企业单位据估计超过2万家；
b.从事无损检测的专业机构和服务单位（公司、检验所、检验站、检验中心等）超过2000家（其中特种设备检验协会核准的持证机构近300家，有资料说我国目前从事第三方无损检验服务的公司就达600家，也有一说是我国能够提供第三方检测的大大小小无损检测公司有6000多家）；
c.涉及相关无损检测设备器材制造的厂家单位达800多家，分布于全国25个省、市及自治区，无损检测资讯网已收集超过600家（其中具有自有网址的超过270个，说明这些企业都已经十分重视互联网的宣传作用，《无损检测资讯网 》中的“国产无损检测器材大全”已经收录了390家的详细产品技术资料）；
d.开展无损检测技术方面的研究与相关应用的各种科研院所超过200家；
e.开办无损检测专业或者无损检测专业方向、开设无损检测技术课程，开展无损检测应用技术方面研究的大学、学院、职业技术学院、技术学校超过100家；每年培养超过千名无损检测专业毕业生（包括博士、硕士、学士，本科、大专、中专、技校）；
f.无损检测设备器材经销贸易、维修服务企业单位超过600家；
g.目前在我国从事与无损检测技术相关工作的人员估计超过30万人，包括无损检测第一线的人员、无损检测工程技术人员、无损检测技术管理人员、无损检测设备器材制造企业的人员、与无损检测技术应用相关的科研教学人员、与无损检测技术专业相关的在校学生和研究生、无损检测设备器材经销贸易、维修服务企业人员等；h.中国无损检测市场的容量，据笔者估计，目前每年无损检测仪器设备器材、耗材销售总额约30亿元人民币（例如目前工业射线胶片销售量就约达5亿元），连同无损检测人员技术资格等级培训与资格鉴定、认证费用，与无损检测技术相关的市场总容量估计达到约50亿元人民币（有外国公司估测中国第三方检验市场是一个超过500亿美元的巨大市场，不过这个数字包括了所有检测业务而不仅仅是无损检测，也有一说对于中国无损检测第三方检测业务有大约20亿人民币的市场）。

应当指出，正是由于中国无损检测市场存在着巨大的潜力，目前除了世
界上著名的无损检测设备器材制造商以及许多国外的中、小无损检测设备器材制造商都纷纷在中国建立了分公司、办事处或者有其代理商外，以及国际著名的检验机构、培训机构等也都正在努力进入中国市场，还有不少国外无损检测设备器材产品在中国已经采取或者正在寻求“OEM”方式，还有的企业正在寻求并购中国的无损检测设备器材制造企业，《无损检测资讯网 》中的“国外无损检测器材介绍”已经收录了165家的详细产品技术资料。

2.国产无损检测设备器材的基本状况
国产无损检测设备器材目前大致上可以分为26大类（见表1），具体产品型号和品种则超过千种，已经基本涵盖了目前国内无损检测技术应用的大部分领域，特别是常规无损检测的设备、器材、附件、耗材等，基本上达到了价廉物美和能够满足一般的检测需要，并且已经有不少国产的NDT产品输出到大陆以外的国家和地区，例如便携式超声探伤仪、超声测厚仪、超声检测标准试块、超声探头、X射线探伤机、射线检测辅助器材、便携式涡流检测设备、大型涡流检测自动化系统……等。

表1. 国产无损检测器材分类
1.超声波检测设备：数字式与模拟式通用便携式超声波探伤仪、大型自动化超声波探伤系统、各种专用检测仪器（如球墨铸铁球化率计、螺栓紧固力检测仪、声速计、陶瓷绝缘子超声检测仪等）、配套的各种超声探头，超声测厚仪（测厚精度最高能达到0.001mm，已有具备穿过涂层测厚功能的测厚仪），具备TOFD功能的、采用相控阵技术的便携式超声波探伤仪。

国内超声波探伤仪制造厂已超过30家，其中能够制造TOFD、相控阵仪器的已经有4家，专业超声波探头制造厂家超过50家，并已经有能够制造TOFD、相控阵探头以及复合压电材料探头的厂家。

管道磁致伸缩导波检测系统、桥梁缆索磁致伸缩导波检测系统、空气耦合超声检测系统等也已经在2011年问世。

2.磁粉检测设备与材料：通用便携式（交直流式、蓄电池式、逆变式、旋转磁场式）电磁轭，移动式、床式磁粉探伤机（各种类型的磁化电流，最大磁化电流已能达到3万安培），各种专用磁粉检测设备，大型半自动化与自动化磁粉检测系统，脉冲磁化设备，配套的各种退磁机，磁粉检测辅助仪器（如磁场测量仪器、退磁计、磁悬液浓度测定计等），耗材（各种类型的磁粉、磁膏、浓缩磁悬液、高闪点载液等）。

旋转磁场、复合磁化、荧光磁粉检测等方法的应用得到更大普及。

用于磁粉检测的自动爬行装置、应用CCD摄像记录的自动化焊缝磁粉探伤系统等都已面市。

相关磁粉检测设备与材料的制造厂家超过100家。

3.渗透检测设备与材料：适应不同灵敏度等级要求（普通工业级到核工业级）的着色渗透、荧光渗透、着色荧光渗透用材料，便携式器材（如喷罐型）、大型自动流水线系统，配套的辅助设备与仪器（如静电喷涂设备、荧光渗透液专用污水处理设备等）。

与渗透检测相关的制造厂家超过40家
4.射线检测设备：X射线、γ射线、β射线、中子射线、高能X射线（电子直线加速器），通用便携式（定向、周向）、移动式、大型固定式射线检测设备，配套的辅助设备器材（如半自动及全自动洗片机、干片机、观片灯[包括最新的LED型观片灯]、黑白密度计、符合国内外各种标准的像质计、工业X射线底片扫描仪、射线监测仪器、射线报警器、工业射线胶片、暗盒、铅字、磁钢、洗片架、洗片槽…等）以及各种射线防护器材与装置，各种放射性同位素源（如192Ir、60Co、75Se、137Cs、137Yb、170Tm、153Gd等γ源和252Cf中子源等）。

相关射线检测设备器材、辅助器材等的制造厂家超过200家。

5.涡流检测设备：通用便携式数字化涡流探伤仪、脉冲涡流检测系统、阵列涡流检测系统、大型自动化涡流探伤系统、各种专用涡流检测仪器设备、配套的各种涡流换能器、涂镀层测厚仪，配套的辅助器材，材质分选仪、导电率仪、硬度分选仪、金属探测器、钢绳张力测试仪、钢丝绳检测仪等。

相关涡流检测（电磁检测）的制造厂家超过30家。

6.漏磁检测设备：通用、专用以及大型自动化漏磁检测系统。

7.内窥镜：光学内窥镜、光纤内窥镜、视频内窥镜（电子内窥镜）。

8.光学测量仪器：白光照度计、黑光照度计、紫外线强度计、荧光亮度计等。

9.声发射检测设备：多通道声发射检测便携式系统。

10.泄漏检测设备：电火花检漏仪、智能声脉冲快速检漏仪、管道泄漏检测定位仪、有机惰性荧光示踪检漏产品、渗透检漏液、地下管道探测检漏仪、地下电缆探测检漏仪、管线定位仪、燃气管道检漏仪、湿法涂层检漏仪等。

11.硬度测定仪器：里氏硬度计、超声波硬度计。

12.电磁超声探伤设备：电磁超声检测系统、自动化电磁超声探伤系统、电磁超声测厚仪。

13.X射线实时成像与工业CT设备：通用设备与专用设备（关键部件仍靠进口），分辨率测试卡。

14.激光检测设备：激光电子散斑仪、激光材料厚度在线测量仪、在线激光测径仪、激光数字检测仪，全息感光胶片与干板等。

15.电位法裂纹深度测量仪。

16.红外检测设备：红外线测温仪、红外内窥仪、红外热象仪。

17.配合无损检测应用的各种标准试块、灵敏度试块与试片、通用对比试块、专用对比试块、商品化焊缝自然缺陷试样。

18.配合无损检测应用的各种专用机械辅助装置与系统：半自动化与自动化探伤系统的机械装置、射线检测用管道爬行器、试块刻伤机、商品化X射线机固定夹具和支架、升降车等。

19.配合荧光磁粉、荧光渗透检测的紫外线灯（便携式、袖珍式、大面积辐照型）、黑光光源（除了常规的高压汞灯、灯管，还有采用LED的紫外光源）。

20.岩石、混凝土、桩基的检测设备，混凝土钢筋检测仪、数显回弹仪、钢筋位置测定仪、楼板厚度测定仪、波速测井仪等。

21.微波检测系统
22.热电金属材料分选仪
23.磁测应力仪
24.X射线应力测定仪
25.金属磁记忆技术：智能化磁记忆金属检测仪、应力集中磁检测仪、裂纹磁指示仪。

26.其他：如表面粗糙度仪、测振仪、残余应力测试仪、超声波浓度计、超声波流量计、超声波液位计、陶瓷泥料水份速测仪……等。

三.现代无损检测技术发展的共同特点综述
1.便携式无损检测仪器设备袖珍化
随着计算机软件技术以及电子元器件技术的不断发展，便携式无损检测仪器设备具备了向掌上型、袖珍化发展的条件，体积越来越小巧，重量越来越轻，但是功能并不减少，从而更方便现场使用。

2.多种检测方法综合一体化
不仅仅是把同一检测技术中的多种功能合为一体化仪器，例如把常规超声检测与TOFD功能、相控阵功能合为一体的数字化超声波探伤仪，而且出现了把不同无损检测方法合为一体的综合检测仪器，例如集涡流/超声/磁记忆/漏磁/远场涡流/低频电磁场于一体，涡流传感器与工业内窥镜探头一体化，集视频图像与实时八频涡流、远场涡流、磁记忆、漏磁、低频电磁场于一体的多信息融合扫描成像检测系统等。

3.检测结果显示的数字图像化
无损检测技术检测的是被检物体中的物理参数变化，其检测结果的表现是多种多样的，除了渗透检测和磁粉检测可以直观地看到迹痕图形，射线透照可以较直观地看到投影图像等以外，很多检测方法所得到的结果是不直观的，例如超声波检测和声发射检测所接收到的是声压信号，涡流检测得到的是电磁信号，激光干涉技术得到的是衍射干涉条纹图像等，过去在无损检测仪器上反映的是波形信号、电压数值等，对检测人员的技术素质、实践经验要求很高，而且难以满足保存、诉诸众观、传阅等需要。

随着计算机技术的飞速发展，无论是硬件还是软件都发展到了很高的层次，因此在无损检测技术应用中已经越来越多地利用数字图像处理（Digital Image Processing）技术，利用计算机来处理检测结果中的数据、图形和图像信息，将不直观的检测结果转变成可视图像，满足检测结果的可视化效果需要。

例如：超声波检测技术中的B扫描、C扫描、P扫描、MA扫描，与电脑大屏幕连接用于培训教学的超轻便多用途超声探伤仪；荧光磁粉检测的CCD摄像机记录…等。

4.检测工艺设计、检测结果评定的智能化
无损检测技术的基础是物质的各种物理性质或它们的组合以及与物质相互作用的物理现象。

检测结果的评定依赖于检测人员的主观因素，受到检测人员的技术水平、实践经验、思想与身体素质、知识状况等多种因素影响，特别是无损检测结果的定位、定量与定性三大要素中的“定性”对于被检对象的安全评估有着特别重要的意义。

随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展，数字图像处理向更高、更深层次发展，人们已开始利用计算机系统进行图像识别和评定，实现类似人类视觉系统理解外部世界，这被称为图像理解或计算机视觉。

例如带有缺陷自动识别系统的X射线实时成像检测系统，能够实现半自动或全自动缺陷识别，可根据预设程序的参数对图像进行分析，并按照分析结果自动进行分级判断，用户也可采用半自动模式，当发现实际采样图像在某方面偏离预设程序参数时，系统将把缺陷部位的图像显示在屏幕上并储存相应的数据，由操作者判定缺陷部
位为合格或不合格。

检测结果评定智能化的关键是建立用户可以自行输入数据的数据库平台，以适应层出不穷的缺陷类型，另外就是开发使用的软件，例如定量金相显微镜能够自动计算诸如球墨铸铁的石墨球化率、合金钢α相含量等等。

此外，作为无损检测工艺设计辅助的软件也在陆续出现，例如X射线无损检测模拟软件、工业CT/三维像素数据显示和分析应用软件、无损探伤仿真平台（超声波、涡流、X-射线）、超声相控阵仿真和检测系统等。

5.大型自动化无损检测系统
出于提高生产效率的需要，以及市场经济的深入发展，企业越来越重视成本效益，因此特别是我国经济改革开放以来，企业对自动化、半自动化检测的需求越来越大，从而大大促进了我国在大型自动化无损检测系统方面的发展。

包括各种超声波探伤自动化成套检测设备、自动化涡流、涡流/超声检测系统、X射线实时成像自动检测系统…等
6.不断有应用新无损检测技术的和适应新领域的检测设备投入应用
随着工业生产的发展，特别是我国加入WTO后，与国际接轨日趋紧密，许多产品的质量要求日渐提高，从而对无损检测技术的需求也大大增加。

典型的例子如2009年初的广东、湖南大雪灾后，对输变电塔的安全寿命设计要求从50年增加到100年，导致许多原来不要求无损检测，或者无损检测验收标准要不高的结构部件都提出了严格的超声检测和射线检测要求。

因此，顺应无损检测需求的新的无损检测技术和适应新领域、新要求的无损检测设备器材也在不断推出并投入应用。

例如：飞机机舱内应用的便携式激光电子散斑与脉冲散斑检测设备，长输管线应用的磁致伸缩型导波检测系统，基于X射线荧光分析技术的便携式、手持式合金/金属分析仪，最深可达水下500米的水下专用超声波测厚仪，水下应用的数字式超声波探伤仪，可在日光下远距离检测在役运行中高压设备潜在故障的紫外成像仪……等。

四.国际上最新无损检测技术简介
1.超声波相控阵检测技术
工业超声波相控阵检测技术来源于70年代医学诊断设备首先采用的超声波相控阵诊断技术（B超）。

主要依据惠更斯（Huyghens-Fresnel）原理：波动场的任何一个波阵面等同于一个次级波源；次级波场可以通过该波阵面上各点产生的球面子波叠加干涉计算得到。

超声波相控阵检测适用于能源工业、石化工业、航空与航天工业、船舶、铁轨、汽车等工业。

如核电站和能源工厂重要零部件的检验，如涡轮盘、涡轮叶片根部、核反应堆的管路、容器和转子、法兰盘等，管道检验，腐蚀检测和绘制腐蚀图，大型曲面板材、铝合金焊缝、搭接连接、环形件和喷嘴、各种制件的结构完整评价。

2.超声TOFD检测技术
焊缝缺陷的定量评定中，有一个特殊的参数对焊缝质量影响很大，即缺陷垂直于探测面取向的延长度（缺陷高度），它直接减小了焊缝截面，对焊接接头强度影响很大，是危险性缺陷，从而促进了TOFD检测技术的发展。

TOFD检测技术基于惠更斯原理：超声波在传声介质中投射到一个异质界面边缘（例如裂纹尖端）时，由于超声波振动作用在裂纹尖端上，将使裂纹尖端成为新的子波源而产生新激发的衍射球面波向四周传播，即在裂纹边缘将有衍射现象发生。

利用适当的方式接收这种衍射波并按照超声波的传播时间与几何声学的原理计算评定工件表面裂纹的深度或内部裂纹垂直于探测表面的高度。

20世纪70年代中期利用试件内部结构（主要是指缺陷）的“端角”和“端点”衍射能量检测缺陷的方法引入中国时，曾翻译为“棱边再生波法”、“时间渡越衍射法”、“衍射声时法”、“尖端衍射波法”、“裂纹端点衍射法”或“尖端反射法”等。

结合计算机技术最新发展起来的这种检测方法称为“衍射时差法超声波检测”（Time of flight diffraction，英文缩写TOFD），以方便与传统的“脉冲反射法超声波检测”相对应。

近年来，TOFD方法在欧洲、美国和日本已广泛用于锅炉、压力容器和压力管道焊缝的检测，在最新欧洲标准ENV 583-6:2000、CEN/TS-14751:2004、NEN1882:2005，英国BS7706:1993[2]、美国ASME 2235:2001[3]、ASME锅炉压力容器规范V卷“无损检测”、ASTM E2373-2004和日本的NDIS 2423:2001[4]等中都已经对TOFD 方法有了相关的规定，包括要求应用TOFD方法检测焊缝的人员除需要有NDT2级以上资格证书外，还要通过根据被检产品等级和书面实施细则进行TOFD方法检测的附加培训和考试，对于从事焊缝超声波无损检测的机构也要求具备TOFD法检测的资质。

我国的JB/T4730-2005增补版中也加入了TOFD检测的规范要求。

应当提及的是：无论哪种无损检测方法都有其不同的物理基础，各有其优点和局限性，现在有些人提出用TOFD方法就可以取代射线检测，笔者认为这种观点过于偏激了。

3.超声导波技术
超声导波（Ultrasonic Guided Wave）检测技术是一种特殊的在线管道检测技术，又称长距离超声遥探法，。